In che modo il riscaldamento influisce sul valore di resistenza

Specifica resistenza metallica quando riscaldato, aumenta a causa di un aumento della velocità di movimento degli atomi nel materiale conduttore con l'aumentare della temperatura. Al contrario, la resistenza degli elettroliti e del carbone diminuisce quando viene riscaldata, perché in questi materiali, oltre ad aumentare la velocità di movimento di atomi e molecole, aumenta il numero di elettroni e ioni liberi per unità di volume.

Alcune leghe con alto resistenzadei loro metalli costituenti, cambiano appena la resistenza quando riscaldati (costantana, manganina, ecc.). Ciò è dovuto alla struttura irregolare delle leghe e al piccolo percorso libero medio degli elettroni.

Viene chiamato un valore che indica l'aumento relativo della resistenza quando il materiale viene riscaldato di 1° (o diminuisce quando viene raffreddato di 1°) coefficiente di temperatura della resistenza.

Se il coefficiente di temperatura è indicato da α, resistenza a se=20О attraverso ρo, allora quando il materiale viene riscaldato alla temperatura t1, la sua resistenza è p1 = ρo + αρo (t1 — to) = ρo (1 + (α(t1 — a ))

e di conseguenza R1 = Ro (1 + (α(t1 — to))

Il coefficiente di temperatura a per rame, alluminio, tungsteno è 0,004 1 / grado. Pertanto, se riscaldati a 100 °, la loro resistenza aumenta del 40%. Per ferro α = 0,006 1 / grad, per ottone α = 0,002 1 / grad, per fehral α = 0,0001 1 / grad, per nicromo α = 0,0002 1 / grad, per costantana α = 0,00001 1 / grad , per manganina α = 0,00004 1/grad. Il carbone e gli elettroliti hanno un coefficiente di resistenza alla temperatura negativo. Il coefficiente di temperatura per la maggior parte degli elettroliti è di circa 0,02 1/grado.

Viene utilizzata la proprietà dei fili di modificare la loro resistenza in base alla temperatura termometri a resistenza... Misurando la resistenza, la temperatura dell'ambiente viene determinata mediante calcolo Vengono utilizzati costantana, manganina e altre leghe con un coefficiente di resistenza alla temperatura molto basso per realizzare shunt e resistenze aggiuntive dei dispositivi di misurazione.

Esempio 1. In che modo la resistenza cambierà il filo di ferro Ro quando riscaldato a 520 °? Coefficiente di temperatura a del ferro 0,006 1 / deg. Secondo la formula R1 = Ro + Roα(t1 — to) = Ro + Ro 0.006 (520 — 20) = 4Ro, cioè la resistenza del filo di ferro riscaldato di 520 ° aumenterà di 4 volte.

Esempio 2. I fili di alluminio a -20° hanno una resistenza di 5 ohm. È necessario determinare la loro resistenza a una temperatura di 30 °.

R2 = R1 — αR1 (t2 — t1) = 5 + 0,004 x 5 (30 — (-20)) = 6 ohm.

La proprietà dei materiali di modificare la loro resistenza elettrica quando vengono riscaldati o raffreddati viene utilizzata per misurare le temperature. Così le termoresistenze, che sono fili di platino o nichel puro fusi in quarzo, vengono utilizzate per misurare temperature da -200 a +600°.Gli RTD a stato solido con un grande fattore negativo vengono utilizzati per misurare con precisione le temperature su intervalli più ristretti.

Gli RTD a semiconduttore utilizzati per misurare le temperature sono chiamati termistori.

I termistori hanno un coefficiente di resistenza alla temperatura negativo elevato, ovvero, quando riscaldati, la loro resistenza diminuisce. Termistori realizzati con materiali semiconduttori di ossido (ossidato) costituiti da una miscela di due o tre ossidi metallici.I termistori rame-manganese e cobalto-manganese sono i più diffusi. Questi ultimi sono più sensibili alla temperatura.